Что выделяют кожные железы лягушки
Обновлено: 03.05.2024
1. Пищеварительный тракт составляют рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник, клоака.
2. Язык сильный, мускулистый, покрыт липкой слизью. Прикреплен передним концом к внешнему краю нижней челюсти, способен очень быстро и резко выбрасываться изо рта при приближении добычи.
3. В глотку открываются хоаны (внутренние ноздри), а также полость среднего уха, протоки слюнных желез.
4. Укороченный пищевод впадает в желудок. Далее следует двенадцатиперстная кишка, в которую выходят протоки печени и поджелудочной железы.
5. Далее идет тонкий кишечник, где питательные вещества всасываются в кровь. Непереваренные остатки идут в толстую, прямую кишку, затем в клоаку.
Кровеносная система
1. Замкнутая, сердце трехкамерное (пара предсердий, один желудочек). Имеется венозная пазуха, которая соединена с правым предсердием.
2. У амфибий впервые в эволюции возникли два круга кровообращения — малый круг появился в связи с наличием легких. Малый круг устроен так: кровь из желудочка идет в легкие, затем в левое предсердие.
3. Большой круг — кровь идет из желудочка к органам тела, и затем в правое предсердие. В желудочке циркулирует смешанная кровь.
4. От желудочка идет артериальный конус, а от него — два артериальных ствола. Далее от них отходят три канала: легочные и сонные артерии, дуги аорты. Легочные артерии несут кровь к легким, дуги аорты — к органам тела, сонные артерии — к голове.
Дыхательная система
1. Развито и кожное, и легочное дыхание. Легкие довольно слабые, имеют небольшую поверхность. У лягушки кожное дыхание может достигать 50 процентов общего объема, а у тритонов до 70. Кожное дыхание у лягушек особое значение приобретает во время зимней спячки.
2. Совершая глотательные движения, лягушка захватывает ртом воздух и проталкивает его внутрь — потому что грудной клетки у амфибий нет.
Выделительная система
1. Представлена парой бобовидных туловищных почек, мочевым пузырем, парой мочеточников и клоакой.
2. Моча из почек вытекает по мочеточникам в клоаку, а оттуда в мочевой пузырь. После его переполнения моча вновь отправляется в клоаку.
3. Основной продукт распада — мочевина.
Размножение
Процесс размножения стартует через пару недель после выхода лягушки из зимней спячки, как правило, во второй половине мая. Икру самка откладывает на прогреваемых солнцем участках дна в виде комочков. Каждая лягушка способна отложить до трех тысяч яиц.
Головастики рождаются примерно через неделю и еще два месяца растут и развиваются. Питаются они мельчайшими фрагментами водорослей и личинками насекомых. Во время метаморфоза из головастиков в молодых лягушек, а это может занять до пяти дней, животные прекращают питаться.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - онлайн курсы по биологии
Пресмыкающиеся, или рептилии - класс наземных позвоночных животных типа хордовые, размножение и развитие которых более не зависят (как у земноводных) от водоема. Относятся к амниотам. Рептилии достигли наибольшего расцвета в мезозое.
На настоящий момент класс насчитывает около 10 тысяч видов.
Рептилии произошли от древних панцирноголовых земноводных - стегоцефалов, которые приспособились к защите тела от высыхания и смогли освоить отдаленные от водоемов пространства.
Независимость от водоема досталась пресмыкающимся с трудом, для этого их организм приобрел ряд прогрессивных черт - ароморфозов:
Как сказано выше, пресмыкающиеся относятся к амниотам. Это значит, что развитие их зародышей происходит в особом зародышевом пузыре с амниотической жидкостью - амнионе. Поразительно! Им более не нужен водоем, этот водоем всегда с собой, прямо в организме самки вокруг зародыша.
К зародышевым оболочкам относится наружная, серозная оболочка (сероза), внутренняя амниотическая оболочка и аллантоис. Аллантоис - зародышевый орган, с помощью которого осуществляется дыхание. Эти оболочки позволили пресмыкающимся расселиться от водоемов вглубь материков, занять огромные территории.
У рыб и земноводных оплодотворение было наружным, малоэффективным, с небольшой вероятностью встречи половых клеток. При внутреннем оплодотворении, которое появляется у рептилий, семенная жидкость самца со сперматозоидами вводится непосредственно в половые пути самки, что значительно увеличивает вероятность встречи мужских и женских гамет.
Кожа пресмыкающихся сухая, практически лишена желез (которых так много у земноводных). Верхние слои эпителия ороговевают, на поверхности кожи формируются роговые чешуйки. Эта защита необходима от пересыхания, помогает эффективнее удерживать воду в организме.
У пресмыкающихся происходит усложнение строения дыхательной системы: появляются ячеистые легкие, обеспечивающие более эффективный газообмен. Кожное дыхание (доминировавшее у амфибий) у пресмыкающихся сведено к минимуму или отсутствует вовсе.
Дыхательные пути у рептилий дифференцируются на гортань, трахею и бронхи. Дыхание реберного типа - в нем участвуют появившиеся вместе с ребрами межреберные мышцы. Ребра образуют новую структуру скелета - грудную клетку.
В сердце у пресмыкающихся развивается неполная межжелудочковая перегородка, способствующая более эффективному разделению артериальной и венозной крови. Это, в свою очередь, повышает эффективность обмена веществ (син. - метаболизм).
Тем не менее, над перегородкой кровь смешанная, так что пресмыкающиеся, как и земноводные, относятся к пойкилотермным (холоднокровным) животным.
У пресмыкающихся впервые возникают зачатки новой коры головного мозга, совершенствуется воспринимающая и интегрирующая функции головного мозга. Становится возможным более сложное поведение.
Возникает тазовая (вторичная) почка - метанефрос, выделительный каналец которой гораздо длиннее: становится возможным обратное всасывание веществ. Засушливый климат, в котором живут рептилии, располагает к экономии воды, их моча становится более концентрированной.
Отряды пресмыкающихся
В составе класса можно выделить 4 отряда, каждый из которых мы вкратце обсудим. Рептилии традиционно изучаются на примере типичного представителя - прыткой ящерицы, входящей в состав отряда чешуйчатые. С него мы и начнем знакомство с рептилиями.
Отряд чешуйчатые - прыткая ящерица
Тело ящерицы покрыто сухой кожей, практически лишенной желез, с роговыми чешуями и щитками. Такое строение покровов тела предотвращает высыхание организма, защищает от потери воды. Испарение через кожу сохраняется, но в минимальном объеме.
Тело подразделяется на голову, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности расположены по бокам туловища, поэтому поднять голову высоко над землей пресмыкающиеся не могут. Конечности пятипалого типа, перепонки между пальцами отсутствуют.
Предполагаю, вам с детства известно о том, что ящерицы могут отбрасывать свои хвосты. Это действительно так, для ящериц характерна автотомия (от греч. autos - сам и греч. tome - отсечение) - способность животного самопроизвольно отбрасывать части своего тела.
В случае нападения хищника автотомия может спасти жизнь ящерицы, так как отброшенный хвост приковывает к себе внимание и хищник перестает преследовать ящерицу.
Скелет почти полностью окостеневший, более прочный, чем у земноводных. Позвоночник состоит из 5 отделов: шейный (8 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Ребра, сочлененные одним концом с грудными позвонками, а другим - с грудиной, образуют замкнутую костную структуру - грудную клетку.
К ребрам крепятся впервые возникшие у пресмыкающихся межреберные мышцы, участвующие в дыхании.
За счет наличия 8 шейных позвонков значительно увеличивается подвижность головы, что имеет крайне важное значения для добывания пищи и ориентировке в окружающем мире. Полость тела рептилий - целом.
Скелеты поясов конечностей служат опорой для самих конечностей. Передний (плечевой) пояс состоит из парных ключиц, лопаток, вороньих костей (коракоидов) и надгрудинника (надключицы), а также хрящей. Задний (тазовый) пояс конечностей образован тремя костями: седалищной, лобковой и подвздошной, также включает в себя хрящевые прослойки между ними.
Скелеты передних и задних свободных конечностей аналогичны по строению конечностям амфибий. Однако стоит заметить, что голень и предплечье не состоят из одной единой кости: они подразделяются на лучевую и локтевую (составляют предплечье), малоберцовую и большеберцовую (составляют голень).
Строение пищеварительной системы рептилий более дифференцировано по сравнению с таковым у земноводных.
Конические зубы прочно срастаются с челюстями. Хорошо развиты слюнные железы, которые участвуют не только в смачивании пищи (как у амфибий), но и ферментативно обрабатывают пищевой комок за счет фермента - амилазы, расщепляющей углеводы.
Ротовая полость переходит в короткую глотку, которая продолжается в пищевод. Пищевод расширяется и переходит в желудок, от которого начинается тонкий, а затем толстый отдел кишечника. В тонкую кишку открываются протоки печени, поджелудочной железы и желчного пузыря.
Граница между тонкой и толстой кишкой особенно хорошо выражена: на ее месте располагается зачаток слепой кишки. Оканчивается пищеварительная система клоакой.
Кожа не участвует в дыхании, эту функцию берут на себя возникшие у рептилий ячеистые легкие. По сравнению с легочными мешками амфибий, ячеистые легкие имеют бо́льшую дыхательную поверхность.
Воздух присасывается в легкие благодаря движениям грудной клетки, которые происходят за счет сокращения межреберных мышц. Через воздухоносные пути: хоаны, глотку, гортань, трахею и бронхи - воздух достигает пузырьков, альвеол, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых и происходит газообмен.
Поскольку рептилии холоднокровные животные, то интенсивность их обмена веществ напрямую зависит от температуры окружающей среды. Частота дыхательных движений также коррелирует с метаболизмом, поэтому чем выше температура окружающей среды, тем чаще дышит животное.
Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное: два предсердия и один желудочек с неполной перегородкой. Разделение крови в желудочке эффективнее, чем у земноводных, но над перегородкой кровь смешанная, поэтому рептилии - холоднокровные.
От сердца отходят 3 сосуда: легочная артерия, по которой венозная кровь поступает в легкие, где насыщается кислородом, и две дуги аорты - правая и левая. От правой дуги аорты отходят сонные артерии, направляющиеся к головному мозгу.
Правая дуга аорты начинается от левой части желудка - вследствие чего у рептилий анатомически обусловлено поступление более насыщенной кислородом - артериальной крови - к головному мозгу, остальные органы получают смешанную кровь из левой дуги аорты.
По сравнению с земноводными выделительная система у рептилий более прогрессивного строения, представлена тазовыми (вторичными) почками, называемыми также - метанефрос, позволяющими гораздо эффективнее удерживать воду в организме, препятствуя ее избыточному удалению.
Выделительные канальцы становятся длиннее, за счет чего реабсорбция происходит лучше: из их просвета большее количество воды успевает обратно всосаться в кровеносное русло. Это нужно для того, чтобы удержать воду в организме, ведь рептилии обитают в засушливых местах. Конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся - мочевая кислота.
Сравнивая головной мозг земноводных и пресмыкающихся, становятся заметны несколько существенных отличий.
Мозжечок развит лучше, чем у земноводных. У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром, вбирая в себя новые функции.
Для рептилий характерно более сложное (чем для амфибий) поведение, помимо заложенных генетически безусловных рефлексов, они способны вырабатывать адаптивные, условные рефлексы.
Органы чувств также претерпевают изменения. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, теперь достигается не только перемещением хрусталика вперед-назад (так было у амфибий), но и изменением кривизны хрусталика. Это называется - двойная аккомодация, настройка глаза на резкость, так что видят рептилии лучше амфибий.
Веки и мигательная перепонка служат для увлажнения поверхности глаза и предохраняют от высыхания.
Орган слуха также совершенствуется: появляется круглое окно во внутреннем ухе, улучшается передача звуковых колебаний, благодаря чему слух рептилий становится острее. Среднее ухо по-прежнему представлено стремечком и барабанной перепонкой.
Имеются слаборазвитые органы вкуса, локализующиеся в глотке, и органы тепловой чувствительности, особенно хорошо развитые у змей, расположенные между глазом и носом на лице. Органы обоняния находятся в хоанах. Хоаны - внутренние носовые отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с глоткой.
Мужская половая система представлена семенниками и отходящими от них семяпроводами, впадающими в мочеточники. Мочеточники открываются в клоаку. У самцов имеются особые совокупительные органы, предназначенные для введения семенной жидкости в половые пути самки. Оплодотворение у рептилий внутреннее.
У самок половая система состоит из яичников, от которых отходят яйцеводы, впадающие в клоаку. Сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетки в верхней части яйцевода.
По мере продвижения яйца вниз по яйцеводу оно покрывается сначала белковой оболочкой, а затем скорлуповой. Эти оболочки - приспособление к жизни на суше, обеспечивающие всестороннюю защиту зародыша.
Напомню, что пресмыкающиеся (также, как птицы и млекопитающие) относятся к группе амниот, зародыш у которых окружен зародышевыми оболочками: наружной - серозой, внутренней - амниотической. Имеется особый зародышевый орган дыхания - аллантоис.
Змеи также принадлежат к отряду чешуйчатые. Это безногие животные, адаптировавшиеся к перемещениям в густом лесном покрове, кронах деревьев. У змей взгляд немигающий: отсутствуют подвижные веки. Однако их отсутствие не означает, что поверхность глаз не нуждается в увлажнении: у них имеется мигательная перепонка, смачивающая поверхность глаза.
Змеи подразделяются на ядовитых и неядовитых. Ядовитыми являются гадюка обыкновенная, песчаная эфа, черная мамба, кобра, гюрза, гремучие и морские змеи. К неядовитым относятся полозы, ужи, удавы.
Черепахи
Имеют уплощенное тело, покрытое панцирем из двух щитков: брюшного и спинного. Примечательно, что на задних конечностях имеются межпальцевые перепонки для плавания. Морские черепахи продвинулись еще дальше: их задние и передние конечности видоизменены в ласты, которые служат приспособлением к водному образу жизни.
Есть растительноядные и хищные формы. Настоящих зубов у черепах нет, их челюсти снабжены режущим роговым краем - клювом.
Крокодилы
Крокодилы - еще один отряд класса рептилий. Крокодилы населяют реки и озера тропических стран. Это крупные животные, тело которых покрывают роговые чешуи. На задних конечностях крокодилы имеют межпальцевые перепонки. Зубы остроконечные, крупные, располагаются в альвеолах челюсти, как и у млекопитающих.
Легкие имеют более прогрессивное строение - губчатое. Кровеносная система включает в себя четырех (!) камерное сердце, кровь в сердце не смешивается, так как желудочек полностью разделяется межжелудочковой перегородкой на две камеры.
Однако, крокодилы все равно остаются холоднокровными животными: кровь смешивается в спинной аорте, образованной в результате слияния левой и правой дуги аорты.
Вероятно, с детства многим известна история про птицу - крокодилова сторожа, которая питается остатками пищи из пасти крокодила. Спешу сообщить, что это скорее миф, чем правда. Крокодилы вовсе не нуждаются в подобной "чистке", а птицы предпочитают питаться насекомыми, в том числе мухами, которые слетаются на остатки мяса в пасти крокодила.
Клювоголовые
Мы добрались до самого древнего отряда рептилий. На сегодняшний день остался единственный его представитель - гаттерия, обитающая на нескольких островах Новой Зеландии. По внешнему виду напоминает игуану, ведет ночной образ жизни, питается насекомыми, моллюсками, червями. Гаттерия является вымирающим видом.
Значение пресмыкающихся
Как и все живые организмы, пресмыкающиеся являются звеном в цепи питания (консументами). Регулируют численность насекомых, питаясь ими. Среди рептилий встречаются как хищники, так и растительноядные формы.
Рептилии имеют пищевое значение. В Африке и Азии употребляют в пищу около сотни различных блюд из мяса змей; яйца, жир и мясо морской черепахи также употребляются в пищу. Из кожи крокодилов изготавливают различные изделия.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Российские учёные совместно с коллегами из Словении проанализировали защитный кожный секрет травяной лягушки Rana temporaria из популяции, обитающей в Центральной Словении, и сравнили результаты с аналогичными показателями для московских земноводных того же вида. Оказалось, что состав секрета животных из разных регионов различается, а значит, по нему можно определить их родину. И не только. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytical and Bioanalytical Chemistry.
Травяные ранидные лягушки — один из самых распространённых видов лягушек в Европе. Слизь с поверхности кожи — их единственная, помимо маскирующей окраски, защита от всех опасностей. Поэтому в процессе эволюции у каждой популяции сложился уникальный состав кожного секрета — в зависимости от возможных угроз, существующих в конкретной среде обитания. Активные пептиды слизи одних групп лягушек вызывают рвотный рефлекс у рыб, заставляя тех выплюнуть жертву. Слизь лягушек из других местностей вызывает у хищных птиц такую боль, что они не могут закрыть клюв и проглотить добычу. Пептиды ещё каких-то популяций отвечают за защиту от грибков, вирусов и вредных бактерий и способны ускорять регенерацию мягких тканей. Поэтому для учёных важно изучить состав и структуру каждого пептида, понять, как именно он действует, и попытаться найти ему полезное для людей применение.
Для определения структуры активных веществ авторы исследования использовали метод масс-спектрометрического анализа с предварительным хроматографическим разделением компонентов смеси: ионизируя молекулы вещества, они фиксировали отношение их массы к заряду и с учётом атомных масс элементов устанавливали состав молекул и их активных фрагментов. Сравнивая пептиды словенской и московской популяции травяных лягушек, учёным удалось не только сделать прогноз о функциях выявленных пептидов, но и найти новый способ различать виды и популяции лягушек.
«Часто бывает сложно определить, к какому виду относятся особи, ведь они очень похожи между собой. Даже у опытных биологов с этим возникают проблемы. Однако теперь, когда известно, что у каждого вида лягушек есть свой собственный набор пептидов, определить принадлежность особи будет легко. Более того, теперь существует возможность узнать и то, к какой именно популяции она относится — ранее не было ни одного способа, позволяющего это сделать. Так что мы можем говорить о настоящем открытии», — делится Альберт Лебедев, доктор химических наук, профессор кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова и заведующий лабораторией физико-химических методов анализа строения вещества.
Основная цель исследователей — найти такой способ изучения структуры пептидов, при котором не нужно будет проводить дополнительные химические реакции, предваряющие масс-спектрометрический анализ и приводящие к потерям целевых компонентов или загрязнению образца побочными продуктами. Есть проблемы и с количеством образцов, поскольку сбор кожного секрета лягушек — также трудоёмкий процесс. Количества кожного секрета, выделяемого одной особью, для исследования обычно недостаточно.
Авторы статьи использовали безвредный для лягушек метод мягкого электростимулирования, разработанный в Австралии в конце прошлого века. Учёные водили вдоль спин амфибий электродами, после чего слизь начинала выделяться более эффективно. Такая процедура проводилась раз в пару недель, чтобы подопытные смогли восстановиться до нормального состояния.
Наконец, основная сложность состояла в том, что активные пептиды, выделяемые организмом лягушки, выполняют свою функцию в считанные секунды. Уже через минуту в только что взятом образце слизи не остаётся никаких действующих веществ. Всё из-за ферментов, которые останавливают работу выполнивших функцию пептидов до того, как те смогут навредить организму хозяйки. Но и для этой проблемы нашлось решение: смыв слизи с кожи водой в контейнер с метанолом, который дезактивирует ферменты. Полученный водно-метанольный раствор фильтровали, а фильтрат использовали для изучения активных пептидов.
Эти методы будут использоваться и в будущих исследованиях. Уже планируется выяснить действие новых пептидов на грибки, бактерии и вирусы, а также изучить их противораковый потенциал. Учёные собрали и особей других видов и теперь выясняют возможность альтернативных способов стимулирования секреции слизи.
«Главная проблема современных лекарственных препаратов заключается в том, что вредные микроорганизмы быстро вырабатывают к ним устойчивость. Фармакологические компании тратят миллионы на разработку новых антибиотиков, а в результате большая их часть через некоторое время становится бесполезной. С активными пептидами из кожного секрета травяной лягушки всё по-другому. Так как они совершенно иначе действуют на микроорганизмы, бактерии не вырабатывают к ним устойчивости, хотя природа их воздействия до конца ещё не изучена. Именно по этой причине лягушки живут на планете уже более 300—400 миллионов лет. Вот почему мы надеемся, что их пептиды могут стать основой для лекарств будущего поколения», — объясняет Альберт Лебедев.
От редакции
К сожалению, хоть лягушки и живут на Земле сотни миллионов лет, сейчас пептиды, выделяемые из их кожи, не очень-то им помогают — грибок Batrachochytrium dendrobatidis истребляет их целыми видами. Так что если и есть повод смотреть на противогрибковый потенциал лягушачьей слизи с оптимизмом, то — как минимум — с осторожным.
Класс Земноводные, или Амфибии (Amphibia)
Общая характеристика земноводных
Земноводные, или амфибии, — немногочисленная группа примитивных наземных позвоночных животных (рис. 126), сохраняющих тесную связь с водной средой. Размножаются амфибии в воде. Для земноводных характерно развитие с превращением: из икринок появляются похожие на рыб личинки. Живут личинки тоже в воде, пока не приобретут черты взрослых животных, способных жить на суше.
Рис. 126 . Разнообразие земноводных: 1 — серая жаба; 2 — огненная саламандра; 3 — гребенчатый тритон; 4 — травяная лягушка
У взрослых амфибий есть парные пятипалые конечности, типичные для наземных позвоночных животных. Дышат взрослые земноводные лёгкими. В кровеносной системе два круга кровообращения, а сердце состоит из трёх отделов. Кроме внутреннего уха (как у рыб) имеется среднее ухо . Взрослые амфибии сохраняют признаки водных позвоночных. У них богатая железами голая кожа, играющая важную роль в дыхании. На суше она не предохраняет организм от больших потерь воды, поэтому амфибии постоянно нуждаются в её восполнении — живут во влажных местах, часть жизни проводят в водоёмах. Трёхкамерное сердце не обеспечивает полного разделения артериальной и венозной крови. Мочевая и половая системы сходны с таковыми у рыб.
Среда обитания и строение тела земноводных
• В чём выражается приспособленность земноводных к разным средам жизни.
• Какие черты строения тела свидетельствуют о более сложной организации земноводных по сравнению с рыбами.
• Какое строение имеет скелет рыб?
Жизнь земноводных связана с водной и наземно-воздушной средами. Зелёная лягушка летом встречается по берегам водоёмов. Здесь она подкарауливает насекомых, пауков, червей. Охотится лягушка только за движущейся добычей. При её приближении лягушка широко раскрывает рот, выбрасывает липкий язык, к нему приклеивается добыча, которую лягушка заглатывает. В случае опасности лягушка прыгает в воду и ныряет. Через некоторое время она всплывает, выставляя над поверхностью воды выступающие на голове глаза и ноздри. Если всё спокойно, она выбирается на берег.
Лягушки, как и другие земноводные, активны лишь в тёплое время года. С наступлением холодов они опускаются на дно водоёмов, закапываются в ил и впадают в оцепенение .
Тритоны и жабы зимуют в наземных укрытиях — древесной трухе, норах грызунов, в углублениях почвы.
Рис. 127 . Внешнее строение зелёной лягушки: 1 — ноздря; 2 — глаза; 3 — барабанная перепонка; 4 — голень; 5 — стопа; 6 — пальцы с плавательной перепонкой; 7 — бедро; 8 — предплечье; 9 — кисть; 10 — плечо
Широкое и короткое тело лягушки лишено хвоста (рис. 127). Широкая голова плавно переходит в туловище. Имеются две пары конечностей. Передняя конечность состоит из плеча , предплечья и кисти , задняя — из бедра , голени и стопы . Конечность подвижна относительно тела, и её части подвижны относительно друг друга. На суше лягушка передвигается прыжками. Она отталкивается от земли сильными задними ногами и прыгает, а когда приземляется, опирается и на более короткие передние конечности.
В воде лягушка плавает, отталкиваясь задними конечностями, между пальцами которых натянута плавательная перепонка. При резком вытягивании, выпрямлении задних ног лягушка делает сильные толчки.
Кожа земноводных голая, покрытая слизью, выделяемой многочисленными кожными железами. Слизь предохраняет кожу лягушки от быстрого иссушения и защищает от бактерий.
У жаб и некоторых других амфибий кожные железы выделяют ядовитую слизь, которая защищает от врагов. Яд кожных желёз маленькой (длиной 2–3 см) южноамериканской лягушки кокоа такой сильный, что прикосновение к ней стоит человеку жизни.
На переднем конце уплощённой головы лягушки находится большая ротовая щель, сверху на возвышениях расположены парные ноздри и крупные выпуклые глаза. Лягушка может наблюдать за происходящим, выставив глаза, как перископы, над поверхностью воды. Подвижные веки защищают глаза от засорения. Как у всех наземных позвоночных, у лягушки есть слёзные железы . Вещество, выделяемое ими (слёзы), смачивает глаза, смывает пылинки и обладает бактерицидным действием. По бокам головы позади глаз хорошо заметны округлые барабанные перепонки — это часть среднего уха, которая улавливает звуковые волны в воздухе, и они поступают во внутреннее ухо (к органу слуха).
У самцов зелёных лягушек в углах рта расположены голосовые мешки, которые при кваканье раздуваются, как пузыри, усиливая звуки.
Во внешнем строении лягушки гармонично сочетаются черты водных и наземных животных. Голая, богатая железами кожа, для которой опасно иссушение, перепончатые задние лапы, расположенные на возвышениях глаза и ноздри — черты, характерные для водных позвоночных. Пятипалые парные конечности, выпуклые глаза с подвижными веками и слёзными железами, наличие барабанных перепонок, воздушное дыхание — это черты наземных позвоночных.
Рис. 128 . Скелет лягушки: 1 — череп; 2 — позвоночник; 3 — пояс задних конечностей; 4 — бедро; 5 — голень; 6 — предплюсна; 7 — плюсна; 8 — фаланги пальцев; 9 — пясть; 10 — запястье; 11 — предплечье; 12 — грудина; 13 — плечо; 14 — пояс передних конечностей
Скелет земноводных, как и других позвоночных, состоит из следующих отделов: скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей.
У земноводных по сравнению с рыбами значительно меньше костей: многие кости срастаются, в некоторых местах сохраняются хрящи. Скелет легче, чем у рыб, что важно для наземного существования. Широкий плоский череп и верхние челюсти представляют собой единое образование (рис. 128). Очень подвижна нижняя челюсть. Череп подвижно причленяется к позвоночнику.
В позвоночнике земноводных больше отделов, чем у рыб. Он состоит из шейного (один позвонок), туловищного (семь позвонков), крестцового (один позвонок) и хвостового отделов . Позвонки хвостового отдела у некоторых представителей (например, у лягушки) слиты в единую кость.
Скелет свободных конечностей амфибий, в отличие от рыб, сложный. Скелет передней конечности составляют плечо, предплечье и ещё три отдела, образующие кисть, — запястье , пясть и фаланги пальцев . Скелет задней конечности включает бедро, голень и ещё три отдела, образующие стопу, — предплюсну , плюсну и фаланги пальцев .
Парные конечности земноводных являются пятипалыми. Их скелет состоит из пяти отделов. Такие конечности характерны для всех наземных позвоночных животных.
Опорой передним конечностям служит пояс передних конечностей (плечевой пояс), который состоит из парных лопаток , парных ключиц и парных коракоидов (так называемых вороньих костей). Ключицы и коракоиды соединяются с грудиной. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и, подобно поясу, полукольцом охватывает переднюю часть туловища.
Пояс задних конечностей состоит из трёх парных элементов, которые срастаются между собой и причленяются с боков к крестцовому отделу позвоночника. Такое строение тазового пояса характерно для всех наземных позвоночных.
Мускулатура у земноводных состоит из мышц, более сложных по строению, чем у рыб. Особенно хорошо развиты мышцы конечностей. Они начинаются на костях поясов и тонкими сухожилиями прикрепляются к костям конечностей. Сокращение этих мышц обеспечивает движение конечностей при плавании, ползании, прыгании. У хвостатых амфибий хорошо развиты мышцы хвоста, служащего основным органом при движении в воде.
Опорно-двигательная система амфибий имеет более сложное строение, чем у рыб, но число костей в скелете меньше, чем у рыб. Скелет и мышцы парных конечностей сложнее, чем у рыб, и типичны для наземных позвоночных. Позвоночник имеет большее, чем у рыб, число отделов.
Среднее ухо; плечо, предплечье, кисть; бедро, голень, стопа; веки; слёзные железы; барабанные перепонки; отделы позвоночника (шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой); запястье, пясть, фаланги пальцев; предплюсна, плюсна; лопатки, ключицы, коракоиды.
1. Объясните происхождение названия «земноводные».
2. Установите взаимосвязь строения кожи и особенностей жизнедеятельности земноводных.
3. Выявите черты сходства и различия у земноводных и костных рыб в строении скелетов головы и туловища.
4. Охарактеризуйте признаки приспособленности земноводных к жизни и на суше, и в воде.
Строение и функции внутренних органов земноводных
• Об усложнении внутреннего строения земноводных по сравнению с рыбами.
• Об изменении работы систем внутренних органов у земноводных по сравнению с рыбами.
• Как устроена кровеносная и дыхательная системы рыб?
• Из каких отделов состоит головной мозг рыб?
Пищеварительная система у амфибий состоит из тех же органов, что и у рыб (рис. 129). Широкий рот ведёт в обширную ротовую полость. Во рту пища смачивается слюной (слюнные железы есть только у наземных животных). У лягушек язык прирастает передним концом к нижней челюсти, а задний его конец свободный. Довольно короткий пищевод переходит в желудок. Здесь пища подвергается воздействию пищеварительных соков, а затем поступает в двенадцатиперстную кишку — это первый отдел тонкого кишечника . Сюда открывается общий проток печени, жёлчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике происходит окончательное переваривание пищи. Питательные вещества всасываются стенками кишечника и разносятся кровью ко всем органам и тканям организма.
Рис. 129 . Схема пищеварительной системы лягушки: 1 — рот; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — желудок; 5 — поджелудочная железа; 6 — тонкая кишка; 7 — толстая кишка; 8 — клоака; 9 — отверстие клоаки; 10 — печень
Рис. 130 . Внутреннее строение лягушки (самки): 1 — сердце; 2 — лёгкое; 3 — печень; 4 — жёлчный пузырь; 5 — желудок; 6 — поджелудочная железа; 7 — яичник; 8 — почка; 9 — тонкая кишка; 10 — яйцевод; 11 — селезёнка; 12 — толстая кишка; 13 — клоака; 14 — мочевой пузырь
Непереваренные остатки поступают в толстый кишечник . Толстая кишка переходит в особое расширение — клоаку . В неё открываются протоки выделительной и половой систем. Через клоакальное отверстие непереваренные остатки пищи и моча удаляются наружу.
Дыхательная система. У личинок земноводных (головастиков), как и у рыб, функционируют жабры и только один круг кровообращения. Взрослые лягушки дышат лёгкими (рис. 130). Это небольшие вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, в которых ветвятся многочисленные капилляры.
Вдохи и выдохи происходят за счёт опускания и подъёма дна ротовой полости. Когда оно опускается, воздух поступает в ротовую полость. Когда ноздри закрыты, а дно ротовой полости поднимается, воздух проталкивается в лёгкие. При выдохе ноздри открыты, и при поднимании дна ротовой полости воздух выходит наружу. В лёгких происходит газообмен.
Лёгкие у земноводных не очень развитые, и важную роль в газообмене играет кожа, богатая кровеносными сосудами. Однако обмен газами возможен только через влажную кожу, поэтому для амфибий так опасно высыхание кожи.
Рис. 131 . Схема кровеносной системы лягушки: 1 — желудочек; 2 — левое и правое предсердия; 3 — сонная артерия; 4 — аорта; 5 — лёгочная артерия; 6 — лёгочная вена; 7 — капиллярная сеть внутренних органов
Кровеносная система. В связи с возникновением лёгких у земноводных появился второй круг кровообращения : кровь движется от сердца к лёгким, насыщается там кислородом и возвращается к сердцу. Этот круг называется малым ( лёгочным ), а тот круг, по которому кровь движется от сердца к другим внутренним органам и обратно, называют большим . Сердце трёхкамерное: имеются два предсердия и один желудочек. Венозная кровь, движущаяся от внутренних органов, собирается в крупные вены и поступает в правое предсердие (рис. 131). В левое предсердие по лёгочной вене поступает артериальная кровь от лёгких. При сокращении предсердий венозная и артериальная кровь переходит в желудочек и здесь частично смешивается. От желудочка отходит несколько сосудов. По лёгочным артериям более насыщенная углекислым газом кровь направляется в лёгкие. В аорту поступает смешанная кровь и разносится ко всем органам и тканям организма. Наиболее богатая кислородом кровь поступает к голове.
У амфибий трёхкамерное сердце и два круга кровообращения — большой и малый (лёгочный). Ко всем органам тела поступает смешанная кровь.
В связи со слабым развитием лёгких и движением смешанной крови по организму обмен веществ у земноводных замедленный. По интенсивности он мало отличается от обмена веществ у рыб. Температура тела земноводных непостоянная и зависит от температуры окружающей среды, поэтому их относят к холоднокровным животным .
Рис. 132 . Нервная система лягушки: А — общая схема: 1 — головной мозг; 2 — спинной мозг; 3 — нервы; Б — схема головного мозга: 1 — передний мозг; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мозжечок; 5 — продолговатый мозг
Нервная система у земноводных похожа на нервную систему рыб. В головном мозге сильнее развит передний мозг (рис. 132), разделённый на два полушария . Они почти полностью скрывают сверху промежуточный мозг. Умеренно развит средний мозг, связанный с органами зрения. Плохо развит мозжечок. Это объясняется однообразными и ограниченными движениями земноводных и их малоподвижным образом жизни. Рефлексы у земноводных вырабатываются медленно — для этого требуется много времени.
Выделительная система. Продолговатые почки расположены в полости тела по бокам позвоночника. Вредные продукты жизнедеятельности из крови переходят в почки и в виде мочи поступают в мочеточники, которые открываются в клоаку. По стенке клоаки моча стекает в мочевой пузырь. Стенки мочевого пузыря периодически сокращаются, моча снова оказывается в клоаке и через неё выделяется наружу.
Земноводные по сравнению с рыбами имеют более сложное строение. Усложнение касается дыхательной и кровеносной систем в связи с появлением лёгких и двух кругов кровообращения. Более сложное строение, чем у рыб, имеют нервная система и органы чувств. Интенсивность процессов жизнедеятельности, обмен веществ у амфибий медленные. Температура тела зависит от температуры окружающей среды.
Двенадцатиперстная кишка, тонкий и толстый кишечник, клоака, круги кровообращения (малый (лёгочный), большой), смешанная кровь, холоднокровные животные, полушария переднего мозга.
1. С равните строение и функции пищеварительной системы земноводных и рыб. Сделайте выводы.
2. Объясните, почему органы дыхания у земноводных имеют иное строение, чем у рыб.
3. Проведите сравнительный анализ строения кровеносной системы рыб и земноводных.
4. Назовите черты сходства в строении земноводных и рыб и объясните, что это доказывает.
Читайте также: